CN104916232A - 高清led显示屏模块封装结构及封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高清LED显示屏模块封装结构及封装方法，模块封装结构包括有PCB板，连接于PCB板正面上且呈行列式排列的多个像素单元，连接于PCB板背面的QFN电路、电容和驱动IC芯片；相邻的两个像素单元的中心间距为1.5mm。本发明的整体结构满足市场对高清LED显示屏清晰度的要求，且封装结构布局合理，封装精度高，封装后的LED显示屏模块应用范围广，可用于室内指挥调度***的大屏幕显示和电影屏幕的高清显示。
Description
技术领域
本发明涉及LED显示屏领域，具体是一种高清LED显示屏模块封装结构及封装方法。
背景技术
LED显示屏在80年代后期在全球迅速发展，成为新型显示媒体，它利用发光二极管构成的点阵像素单元组成大面积显示屏幕，以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性价比高、使用成本低等特点，在短短二十几年中，迅速成长成为平板显示的主流产品之一，在信息显示领域得到了广泛的应用。随着科技和经济的发展，市场对显示屏的清晰度要求越来越高，而现在主流的LED显示屏制造厂采用贴片工艺制造的LED显示屏像素间距最小为P5(即两像素间的中心距离为5mm,像素间距越小，在单位面积内像素密度就越高，清晰度亦越高),已经不能满足市场对高清LED显示屏的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高清LED显示屏模块封装结构及封装方法，满足市场对高清LED显示屏清晰度的要求，且封装结构布局合理，封装精度高。
本发明的技术方案为：
高清LED显示屏模块封装结构，包括有PCB板，连接于PCB板正面上且呈行列式排列的多个像素单元，连接于PCB板背面的QFN电路、电容和驱动IC芯片；且相邻的两个像素单元的中心间距为1.5mm。
所述的每个像素单元包括有基板，粘接于基板上横向顺次排列的绿色LED芯片、红色LED芯片和蓝色LED芯片，且上述三个LED芯片中，相邻的两个LED芯片的间距为0.1mm。
所述的QFN电路、电容和驱动IC芯片均为两个，所述的两个驱动IC芯片连接于PCB板背面的中部，两个 QFN电路和两个电容分为两组，分别位于两个驱动IC芯片的上方和下方，即其中一个QFN电路和一个电容位于两个驱动IC芯片的上方，另一个QFN电路和另一个电容位于两个驱动IC芯片的下方。
所述的驱动IC芯片的表面包覆有黑胶层；所述的多个像素单元表面包覆有LED灌封胶层。
高清LED显示屏模块封装方法，包括以下步骤：
（1）、采用表面贴装技术将两个QFN电路和2个电容贴装在PCB板的背面，完成QFN电路、电容与PCB板之间的电性连接；
（2）、将两个驱动IC芯片粘接在PCB板的背面，并通过键合方式完成驱动IC芯片与PCB板的电性连接；
（3）、在驱动IC芯片的表面包覆黑胶；
（4）、将红色LED芯片、绿色LED芯片和蓝色LED芯片粘接在PCB板的正面每个像素单元内的基板上，并通过键合的方式完成绿色LED芯片、红色LED芯片和蓝色LED芯片与PCB板的电性连接
（5）、在每个像素单元上包覆LED透明灌封胶，完成封装。
所述的步骤（1）贴装过QFN电路和电容的PCB板需要进行电浆清洗作业，以清除表面贴装过程中附着在PCB板上的挥发性物质，以利于后续的驱动IC芯片和LED芯片在PCB板上的打线作业。
所述的驱动IC芯片采用导电胶粘接在PCB板的背面；所述的IC芯片与PCB板通过金线或铜线键合实现电性连接。
所述的步骤（2）粘结好驱动IC芯片的PCB板先放入充氮的烘箱内进行高温烘烤，使导电胶固化，然后再进行电性连接，最后步骤（3）包覆过黑胶的PCB板放入充氮的烘箱内进行高温烘烤，使黑胶固化；其中，银胶固化烘烤温度为170-180℃，时间为0.9-1.1小时；黑胶固化烘烤温度为145-155℃，时间为18-22分钟。
所述的步骤（4）中，红色LED芯片采用导电胶进行粘接，绿色LED芯片和蓝色LED芯片采用绝缘胶进行粘接，粘接过LED芯片的PCB板先放入充氮的烘箱内进行高温烘烤使导电胶和绝缘胶固化，然后采用金线或铜线键合实现电性连接，上述高温烘烤的温度为170-180℃, 时间为0.9-1.1小时。
所述的步骤（5）包覆LED透明灌封胶后的PCB板最后放入充氮的烘箱内进行高温烘烤，温度为115-125℃,时间为8-12分钟。
本发明的优点：
（1）、本发明中相邻的两个像素单元的中心间距为1.5mm，像素单位的密度高，清晰度相应的提高，满足了客户对高清显示屏清晰度的要求；
（2）、本发明每个像素单元中相邻两个LED芯片的距离控制为0.1mm，控制每个像素单元占用的面积，使PCB板上可设置更多的像素单元，使其进一步满足清晰度的要求；
（3）、本发明的QFN电路、电容、驱动IC芯片和LED芯片布局合理，封装精度高，比传统显示屏降低30%以上的成本；
（4）、显示屏的刷新率等技术指标可以大幅度提高。
本发明的整体结构满足市场对高清LED显示屏清晰度的要求，且封装结构布局合理，封装精度高，封装后的LED显示屏模块应用范围广，可用于室内指挥调度***的大屏幕显示、电影屏幕的高清显示及取代大型会议室的投影显示等。
附图说明
图1是本发明PCB板背面的结构示意图。
图2是本发明PCB板正面的结构示意图。
图3是本发明每个像素单元的结构示意图。
具体实施方式
见图1和图2，高清LED显示屏模块封装结构，包括有PCB板1、连接于PCB板1正面上且呈行列式（8x16）排列的128个像素单元2，连接于PCB板1背面的两个QFN电路3a,3b、两个电容4a,4b和两个驱动IC芯片5，包覆于128个像素单元2表面的LED灌封胶层和包覆于驱动IC芯片5表面的黑胶层；相邻的两个像素单元2的中心间距为1.5mm；两个驱动IC芯片5连接于PCB板1背面的中部，两个 QFN电路3a,3b和两个电容4a,4b分为两组，分别位于两个驱动IC芯片5的上方和下方，即其中一个QFN电路3a和一个电容4a位于两个驱动IC芯片5的上方，另一个QFN电路3b和另一个电容4b位于两个驱动IC芯片5的下方；
见图3，每个像素单元2包括有基板21，粘接于基板21上横向顺次排列的绿色LED芯片22、红色LED芯片23和蓝色LED芯片24，且上述三个LED芯片22,23,24中，相邻的两个LED芯片的间距为0.1mm。
高清LED显示屏模块封装方法，包括以下步骤：
（1）、采用表面贴装技术将两个QFN电路3a,3b和2个电容4a,4b贴装在PCB板1的背面，贴装过QFN电路3a,3b和电容4a,4b的PCB板1需要进行电浆清洗作业，以清除表面贴装过程中附着在PCB板1上的挥发性物质，以利于后续的驱动IC芯片5和LED芯片在PCB板上的打线作业；
（2）、通过自动粘片机将两个驱动IC芯片5粘接在PCB板的背面，粘接剂为导电胶，粘结好驱动IC芯片5的PCB板1先放入充氮的烘箱内进行高温烘烤（温度为175℃，时间为1小时），使导电胶固化，然后再通过键合方式完成驱动IC芯片5与PCB板1的电性连接，键合导线采用金线或者铜线；
（3）、通过自动点胶机在驱动IC芯片5的表面包覆黑胶，包覆过黑胶的PCB板放入充氮的烘箱内进行高温烘烤（温度为150℃，时间为20分钟），使黑胶固化；
（4）、通过自动粘片将LED芯片粘接在PCB板1的正面每个像素单元内的基板上，每个像素单元一共要进行3次粘片，第一次通过导电胶将红色LED芯片23粘接在每个像素单元基板21的中间；第二次通过绝缘胶将绿色LED芯片22粘接在每个像素单元基板21的左侧；第三次通过绝缘胶将蓝色LED芯片24粘接在每个像素单元基板21的右侧；每个像素单元基板的尺寸为0.8*0.5mm2，三种LED芯片的尺寸均为0.2*0.2mm2,也就是说芯片与芯片之间的间距只有0.1mm,且导电胶和绝缘胶的溢出不能互相接触，对设备精度及工艺要求极高；
（5）、将粘接过LED芯片的PCB板1先放入充氮的烘箱内进行高温烘烤（温度175℃,时间1小时）使导电胶和绝缘胶固化，并通过自动键合机实现绿色LED芯片22、红色LED芯片23和蓝色LED芯片24与PCB板1的电性连接，键合导线可以采用金线或铜线；
（6）、通过自动点胶机在每个像素单元2上包覆起保护作用的LED透明灌封胶，最后将PCB板1放入充氮的烘箱内进行高温烘烤（温度120℃,时间10分钟），完成封装。
Claims (10)
1.高清LED显示屏模块封装结构，包括有PCB板和连接于PCB板上的多个像素单元，其特征在于：还包括有连接于PCB板背面的QFN电路、电容和驱动IC芯片，所述的多个像素单元呈行列式连接于PCB板的正面，且相邻的两个像素单元的中心间距为1.5mm。
2.根据权利要求1所述的高清LED显示屏模块封装结构，其特征在于：所述的每个像素单元包括有基板，粘接于基板上横向顺次排列的绿色LED芯片、红色LED芯片和蓝色LED芯片，且上述三个LED芯片中，相邻的两个LED芯片的间距为0.1mm。
3.根据权利要求1所述的高清LED显示屏模块封装结构，其特征在于：所述的QFN电路、电容和驱动IC芯片均为两个，所述的两个驱动IC芯片连接于PCB板背面的中部，两个 QFN电路和两个电容分为两组，分别位于两个驱动IC芯片的上方和下方，即其中一个QFN电路和一个电容位于两个驱动IC芯片的上方，另一个QFN电路和另一个电容位于两个驱动IC芯片的下方。
4.根据权利要求1所述的高清LED显示屏模块封装结构，其特征在于：所述的驱动IC芯片的表面包覆有黑胶层；所述的多个像素单元表面包覆有LED灌封胶层。
5.高清LED显示屏模块封装方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、采用表面贴装技术将两个QFN电路和2个电容贴装在PCB板的背面，完成QFN电路、电容与PCB板之间的电性连接；
（2）、将两个驱动IC芯片粘接在PCB板的背面，并通过键合方式完成驱动IC芯片与PCB板的电性连接；
（3）、在驱动IC芯片的表面包覆黑胶；
（4）、将红色LED芯片、绿色LED芯片和蓝色LED芯片粘接在PCB板的正面每个像素单元内的基板上，并通过键合的方式完成绿色LED芯片、红色LED芯片和蓝色LED芯片与PCB板的电性链接；
（5）、在每个像素单元上包覆LED透明灌封胶，完成封装。
6.根据权利要求5所述的高清LED显示屏模块封装方法，其特征在于：所述的步骤（1）贴装过QFN电路和电容的PCB板需要进行电浆清洗作业，以清除表面贴装过程中附着在PCB板上的挥发性物质，以利于后续的驱动IC芯片和LED芯片在PCB板上的打线作业。
7.根据权利要求5所述的高清LED显示屏模块封装方法，其特征在于：所述的驱动IC芯片采用导电胶粘接在PCB板的背面；所述的IC芯片与PCB板通过金线或铜线键合实现电性连接。
8.根据权利要求7所述的高清LED显示屏模块封装方法，其特征在于：所述的步骤（2）粘结好驱动IC芯片的PCB板先放入充氮的烘箱内进行高温烘烤，使导电胶固化，然后再进行电性连接，最后步骤（3）包覆过黑胶的PCB板放入充氮的烘箱内进行高温烘烤，使黑胶固化；其中，银胶固化烘烤温度为170-180℃，时间为0.9-1.1小时；黑胶固化烘烤温度为145-155℃，时间为18-22分钟。
9.根据权利要求5所述的高清LED显示屏模块封装方法，其特征在于：所述的步骤（4）中，红色LED芯片采用导电胶进行粘接，绿色LED芯片和蓝色LED芯片采用绝缘胶进行粘接，粘接过LED芯片的PCB板先放入充氮的烘箱内进行高温烘烤使导电胶和绝缘胶固化，然后采用金线或铜线键合实现电性连接，上述高温烘烤的温度为170-180℃, 时间为0.9-1.1小时。
10.据权利要求5所述的高清LED显示屏模块封装方法，其特征在于：所述的步骤（5）包覆LED透明灌封胶后的PCB板最后放入充氮的烘箱内进行高温烘烤，温度为115-125℃,时间为8-12分钟。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| AD01 | Patent right deemed abandoned | ||
| AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20180814 |